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Las fibras fuertes y elásticas hechas de óxido de grafeno se pueden anudar como hilo. Crédito: Grupo Terrones/Penn State. Reservados todos los derechos.

20 de junio de 2014

Por Por Walt Mills

UNIVERSITY PARK, Pa. -- Según investigadores de Penn State y Shinshu University, Japón, es posible un método simple y escalable para fabricar fibras de óxido de grafeno fuertes y elásticas que se enrollen fácilmente en hilos y tengan resistencias cercanas a las del Kevlar.

"Descubrimos que esta fibra de óxido de grafeno era muy fuerte, mucho mejor que otras fibras de carbono", dijo Mauricio Terrones, profesor de física, química y ciencia e ingeniería de materiales de Penn State. "Creemos que las bolsas de aire dentro de la fibra evitan que se vuelva quebradiza".

Este método abre múltiples posibilidades para productos útiles, según Terrones y sus colegas. Por ejemplo, eliminar el oxígeno de la fibra de óxido de grafeno da como resultado una fibra con alta conductividad eléctrica. Agregar nanobarras de plata a la película de grafeno aumentaría la conductividad al mismo nivel que el cobre, lo que podría convertirlo en un reemplazo mucho más liviano para las líneas de transmisión de cobre. Los investigadores creen que el material se presta para muchos tipos de sensores altamente sensibles.

Los investigadores hicieron una fina película de óxido de grafeno exfoliando químicamente el grafito en escamas de grafeno, que luego se mezclaron con agua y se concentraron mediante centrifugación en una suspensión espesa. Luego, la lechada se extendió mediante una barra de revestimiento, algo así como una escobilla de goma, sobre un plato grande. Cuando la lechada se seca, se convierte en una película transparente de gran superficie que se puede quitar con cuidado sin romperse. Luego, la película se corta en tiras estrechas y se enrolla sobre sí misma con un enrollador de fibra automático, lo que da como resultado una fibra que se puede anudar y estirar sin fracturarse. Los investigadores informaron sus resultados en una edición reciente de ACSNano.

"La importancia es que podemos fabricar casi cualquier material, y eso podría abrir muchas vías: es un material liviano con propiedades multifuncionales", dijo Terrones. Y el ingrediente principal, el grafito, se extrae y se vende por toneladas".

Penn State y la Universidad Shinshu han solicitado una patente conjunta para el proceso.

Los investigadores recibieron apoyo del Centro de Investigación de Nanocarbonos Exóticos de Japón y del Centro de Ciencias a Nanoescala de Penn State.

Walt Mills

Andrea Elyse Messer

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